Rotierender Scheibenelektrode

Gritta Schönberg Juli 26, 2016 R 14 0
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Ein rotierender Scheibenelektrode ist eine hydrodynamische Arbeitselektrode in eine Drei-Elektroden-System verwendet wird. Die Elektrode dreht, während der Experimente Induzieren eines Flusses von Analyt an die Elektrode. Diese Arbeitselektroden in elektrochemischen Studien bei der Untersuchung von Reaktionsmechanismen, die auf Chemie Redox unter anderem chemische Phänomene verwendet. Je komplexer rotierenden Ringscheibenelektrode als rotierender Scheibenelektrode verwendet werden, wenn der Ring während des Experiments inaktiv gelassen werden.

Struktur

Die Elektrode eine leitende Platte in einer inerten nicht-leitenden Polymer oder Harz, die mit einem Elektromotor, der eine sehr feine Steuerung der Rotationsgeschwindigkeit der Elektrode befestigt werden kann, besitzt eingebettet. Die Platte, wie jeder Arbeitselektrode, im allgemeinen aus einem Edelmetall oder glasartigem Kohlenstoff jedoch kann jedes leitende Material, basierend auf spezifischen Bedürfnissen verwendet werden gemacht.

Funktion

Drehung der Scheibe ist in der Regel in Bezug auf die Winkelgeschwindigkeit beschrieben. Während sich die Platte dreht, wird ein Teil des als hydrodynamischen Grenzschicht beschriebene Lösung durch die Spinnplatte gezogen, und die resultierende Zentrifugalkraft schleudert die Lösung von der Mitte der Elektrode. Lösung nach oben strömt, die senkrecht zu der Elektrode, aus der Masse, um die Grenzschicht zu ersetzen. Die Summe ergibt sich eine laminare Strömung der Lösung zur und gegenüber der Elektrode. Die Geschwindigkeit der Lösungsstrom kann durch die Winkelgeschwindigkeit der Elektrode gesteuert und mathematisch modelliert werden. Diese Strömung kann schnell erreichen Bedingungen des Stromes im stationären Zustand wird durch die Lösungsfluss anstatt Diffusion gesteuert. Dies ist ein Gegensatz zu stehen und nicht gerührten Experimente wie Cyclovoltammetrie wobei der stationäre Strom durch die Diffusion der Spezies in der Lösung begrenzt.

Indem lineares Abtast-Voltammetrie und andere Experimente bei verschiedenen Drehgeschwindigkeiten können verschiedene elektrochemische Phänomene untersucht werden, einschließlich Mehrfachelektronentransfer, die Kinetik eines langsamen Elektronentransfer, Adsorptions- / Desorptionsstufen und elektrochemische Reaktionsmechanismen.

Unterschiede im Verhalten von stationären Elektroden

Potentialabtastung Umkehrungen in zyklischer Voltammetrie verwendet sind für eine RDE-System, da die Produkte des Potential-Sweeps werden fortlaufend von der Elektrode weg gekehrt. Eine Umkehr würde eine ähnliche iE Kurve, die eng übereinstimmen würde die Vorwärtsabtastung, mit Ausnahme von kapazitiver Ladestrom zu erzeugen. A RDE kann nicht verwendet werden, um das Verhalten der Elektrodenreaktionsprodukten zu beobachten, da sie ständig mit von der Elektrode weg gekehrt. Jedoch ist der Drehring-Plattenelektrode auch für diesen weiteren Reaktivität zu untersuchen. Der Spitzenstrom in einem Cyclovoltammogramm einer RDE ist ein Plateau förmigen Bereich, durch den Levich Gleichung bestimmt. Der Grenzstrom ist typischerweise viel höher als der Spitzenstrom von einer stationären Elektrode, ist, dass der Massentransport der Reaktanten wird aktiv von der rotierenden Scheibe angeregt, und zwar nicht nur durch die Diffusion bestimmt, wie es der Fall für eine stationäre Elektrode. Jede rotierende Scheibenelektrode kann natürlich auch als eine stationäre Elektrode nach der Verwendung mit der Rotator ausgeschaltet werden.

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